Question

19．如图所示，由不同材料制成的直径AOB和半圆ACB组成的半圆形金属线框放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，半圆的半径为R，线框平面与磁场方向（垂直于纸面向外）垂直，直径AOB沿水平方向．若通以图示方向的电流，从A端流入的电流大小为I，则线框受到的安培力（　　）

• A． 方向沿纸面向上，大小为0
• B． 方向沿纸面向上，大小为2BIR
• C． 向沿纸面向下，大小为BIR
• D． 方向沿纸面向下，大小为2BIR

Answer 1

分析 首先找出圆弧ACB的有效长度，在设出分别通过圆弧ACB的电流和直径AOB的电流，分别求出其所受的安培力，在进行合成，即可得知安培力的大小，利用左手的可判知安培力的方向．

解答 解：圆弧ACB的有效长度为2R，设通过ACB的电流为I₁，
则该部分导线受到的安培力为：F₁=B×I₁×2R=2BI₁R，有左手定则可知方向竖直向上．
通过直径AOB的电流为：I₂=I-I₁，
则该部分导线受到的安培力为：F₂=B×I₂×2R=2BI₂R，有左手定则可知方向竖直向上．
合力为：F=F₁+F₂=2BI₁R+2BI₂R=2BIR
所以选项B正确，ACD错误．
故选：B

点评 对于该题首先要求学生要熟练地掌握左手定则，能准确的判断安培力的方向，
再者就是对于安培力的大小的计算，整体要分为两种情况：一是直导线，二是导线是弯曲的．
1、对于直导线要分为三种情况：
①、导线与磁场平行时，不受安培力作用．
②、当与磁场垂直时，安培力的大小为F=BIL．
③当与磁场有一定的夹角θ时，安培力为F=BILsinθ．
2、当导线为曲线时，就像该题，要首先求出导线两端连线的长度，再看连线与磁场之间的关系，结合上种情况进行解答．